【正文】 藝在科研中試階段尚未確認(rèn)的問題，為建設(shè)百萬噸級大型化MTO工業(yè)化裝置打下扎實(shí)可靠的技術(shù)基礎(chǔ)，共同開辟我國非石油資源生產(chǎn)低碳烯烴的煤化工新路線。該新工藝是由兩段反應(yīng)構(gòu)成，第一段反應(yīng)是合成氣在以金屬沸石雙功能催化劑上高選擇性地轉(zhuǎn)化為二甲醚，第二段反應(yīng)是二甲醚在SAPO34分子篩催化劑上高選擇性地轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯等低碳烯烴。三、我國MTO工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀中科院大連化物所是國內(nèi)最早從事MTO技術(shù)開發(fā)的研究單位。從近期國外發(fā)表的專利看，MTO又做了一些新的改進(jìn)。目前UOP/Hydro工藝已在挪威國家石油公司的甲醇裝置上進(jìn)行運(yùn)行，% ，丙烯產(chǎn)率45% ，乙烯產(chǎn)率34% ，丁烯產(chǎn)率13%。將各種金屬元素引入SAPO34骨架上，得到稱為MAPSO或ELPSO的分子篩，這是催化劑改型的重要手段之一。改進(jìn)后的工藝名稱MTE，即甲醇轉(zhuǎn)化為乙烯，最初為固定床反應(yīng)器，后改為流化床反應(yīng)器，乙烯和丙烯的選擇性分別為45%和25%。當(dāng)采用D0123催化劑時(shí)產(chǎn)品以乙烯為主，當(dāng)使用D0300催化劑是產(chǎn)品以丙烯為主。國際上的一些知名石化公司，如Mobil、BASF、UOP、Norsk Hydro等公司都投入巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。上世紀(jì)七十年代美國Mobil公司在研究甲醇使用ZSM5催化劑轉(zhuǎn)化為其它含氧化合物時(shí)，發(fā)現(xiàn)了甲醇制汽油（Methanol to不是所有的化工技術(shù)成果都可順利地工業(yè)化。目前, 煤氣化、合成氣凈化和甲醇合成技術(shù)均已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,有多套大規(guī)模裝置在運(yùn)行，甲醇制烯烴技術(shù)已日趨成熟,具備工業(yè)化條件。乙烯、丙烯是石油化工的重要原料，當(dāng)前全世界年需求量近2億噸，其來源嚴(yán)重依賴石油。如果是丙烯這樣不對稱烯烴，由于烷基的供電性，使π鍵電子不均勻分布，靠近甲基的碳上有微量正電荷 ，離甲基遠(yuǎn)的碳上帶有微量的負(fù)電荷 ，在外電場的存在下，進(jìn)一步加劇正負(fù)電荷的分離，使親電試劑很容易與烯烴發(fā)生親電加成。烯烴不對稱性越大，不對稱加成規(guī)律越明顯。⒉加鹵素反應(yīng)：烯烴容易與鹵素發(fā)生反應(yīng)，是制備鄰二鹵代烷的主要方法：CH2=CH2+X2→CH2X CH2X①．這個(gè)反應(yīng)在室溫下就能迅速反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室用它鑒別烯烴的存在（溴的四氯化碳溶液是紅棕色，溴消耗后變成無色）。⑥．加氫反應(yīng)在工業(yè)上有重要應(yīng)用。一般情況下，雙鍵碳原子上取代基多的烯烴不容易進(jìn)行加成反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)有如下特點(diǎn)： ①．轉(zhuǎn)化率接近100%，產(chǎn)物容易純化，（實(shí)驗(yàn)室中常用來合成小量的烷烴；烯烴能定量吸收氫，用這個(gè)反應(yīng)測定分子中雙鍵的數(shù)目）。烯烴的特征反應(yīng)都發(fā)生在官能團(tuán) C=C 和 αH 上。反式烯烴的沸點(diǎn)比順式烯烴的沸點(diǎn)低，而熔點(diǎn)高，這是因反式異構(gòu)體極性小，對稱性好。C1～C4烯烴為氣體；C5～C18為液體；C19以上固體。 烯類是有機(jī)合成中的重要基礎(chǔ)原料，用于制聚烯烴和合成橡膠。雙鍵基團(tuán)是烯烴分子中的功能基團(tuán)，具有反應(yīng)活性，可發(fā)生氫化、鹵化、水合、鹵氫化、次鹵酸化、硫酸酯化、環(huán)氧化、聚合等加成反應(yīng)，還可氧化發(fā)生雙鍵的斷裂，生成醛、羧酸等。屬于不飽和烴，分為鏈烯烴與環(huán)烯烴。按含雙鍵的多少分別稱單烯烴、二烯烴等?？捎甥u代烷與氫氧化鈉反應(yīng)制得：RCH2CH2X + NaOH —— RHC=CH2 + NaX + H2O （X為氯、溴、碘）也可由醇失水或由鄰二鹵代烷與鋅反應(yīng)制得。一、物理性質(zhì)烯烴的物理性質(zhì)可以與烷烴對比。在正構(gòu)烯烴中，隨著相對分子質(zhì)量的增加，沸點(diǎn)升高。與相應(yīng)的烷烴相比，烯的沸點(diǎn)、折射率，水中溶解度，相對密度等都比烷的略大些。 ⒈催化加氫反應(yīng)CH2=CH2+H2→CH3—CH3烯烴與氫作用生成烷烴的反應(yīng)稱為加氫反應(yīng)，又稱氫化反應(yīng)。②．加氫反應(yīng)的催化劑多數(shù)是過渡金屬，常把這些催化劑粉浸漬在活性碳和氧化鋁顆粒上；不同催化劑，反應(yīng)條件不一樣，有的常壓就能反應(yīng)，有的需在壓力下進(jìn)行。④．一般情況下，加氫反應(yīng)產(chǎn)物以順式產(chǎn)物為主，因此稱順勢加氫。石油加工得到的粗汽油常用加氫的方法除去烯烴，得到加氫汽油，提高油品的質(zhì)量。②．不同的鹵素反應(yīng)活性規(guī)律： 氟反應(yīng)激烈，不易控制；碘是可逆反應(yīng)，平衡偏向烯烴邊；常用的鹵素是Cl2和Br2，且反應(yīng)活性Cl2Br2。②．烯烴的結(jié)構(gòu)影響加成反應(yīng)烯烴加成反應(yīng)的活性：(CH3)2C=CH2 CH3CH=CH2 CH2=CH2③．質(zhì)子酸酸性的影響酸性越強(qiáng)加成反應(yīng)越快，鹵化氫與烯烴加成反應(yīng)的活性：HI HBr HCl酸是弱酸如H2O和ROH，則需要強(qiáng)酸做催化劑。飽和烴中的碳原子不能與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合，只能發(fā)生取代反應(yīng)。面對全球石油資源日益緊缺的形勢，國外已開發(fā)出甲醇制烯烴和甲醇制丙烯的技術(shù)，但尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴單元除反應(yīng)段的熱傳遞方向不同之外,其他都與目前煉油過程中成熟的催化裂化工藝過程非常類似，且由于原料是單一組分,更易把握物性,具有操作條件更溫和、產(chǎn)物分布窄等特點(diǎn),更有利于實(shí)現(xiàn)過程化。經(jīng)過20多年的研究和完善，我國開發(fā)的煤制烯烴技術(shù)工藝實(shí)驗(yàn)室和中試階段的工作已經(jīng)基本結(jié)束，數(shù)據(jù)已經(jīng)完善。 Gasoline，MTG）反應(yīng)。Mobil公司以該公司開發(fā)的ZSM5催化劑為基礎(chǔ)，最早研究甲醇轉(zhuǎn)化為乙烯和其它低碳烯烴的工作，然而，取得突破性進(jìn)展的是UOP和Norsk Hydro兩公司合作開發(fā)的以UOP MTO100為催化劑的UOP/Hydro的MTO工藝。一、催化反應(yīng)機(jī)理MTO及MTG的反應(yīng)歷程主反應(yīng)為：2CH3OH→C2H4+2H2O3CH3OH→C3H6+3H2O反應(yīng)歷程如下：甲醇首先脫水為二甲醚（DME)，形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，低碳烯烴通過氫轉(zhuǎn)移、烷基化和縮聚反應(yīng)生成烷烴、芳烴、環(huán)烷烴和較高級烯烴。UOP開發(fā)的以SAPO34為活性組分的MTO100催化劑，其乙烯選擇性明顯優(yōu)于ZSM5，使MTO工藝取得突破性進(jìn)展。金屬離子的引入會(huì)引起分子篩酸性及孔口大小的變化，孔口變小限制了大分子的擴(kuò)散，有利于小分子烯烴選擇性的提高，形成中等強(qiáng)度的酸中心，也將有利于烯烴的生成。魯奇公司則專注由甲醇制單一丙烯新工藝的開發(fā)，采用中間冷卻的絕熱固定床反應(yīng)器，使用南方化學(xué)公司提供的專用沸石催化劑，丙烯的選擇率很高。以二甲醚（DME）作MTO中間步驟水或水蒸氣對催化劑有一定危害性，減少水還可節(jié)省投資和生產(chǎn)成本，生產(chǎn)相同量的輕質(zhì)烯烴產(chǎn)生的水，甲醇是二甲醚的兩倍，所以裝置設(shè)備尺寸可以減小，生產(chǎn)成本也可下降。該所從上世紀(jì)八十年代便開展了由甲醇制烯烴的工作。SDTO新工藝具有如下特點(diǎn)：合成氣制二甲醚打破了合成氣制甲醇體系的熱力學(xué)限制，CO轉(zhuǎn)化率可接近100%，與合成氣經(jīng)甲醇制低碳烯烴相比可節(jié)省投資5～8%；采用小孔磷硅鋁（SAPO34)分子篩催化劑，比ZSM5催化劑的乙烯選擇性大大提高；第二段采用流化床反應(yīng)器可有效地導(dǎo)出反應(yīng)熱，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)再生連續(xù)操作；新工藝具有靈活性，它包含的兩段反應(yīng)工藝既可以聯(lián)合成為制取烯烴工藝的整體，又可以單獨(dú)應(yīng)用。據(jù)悉，這一項(xiàng)目總投資６０００萬元，試驗(yàn)裝置建設(shè)期１２個(gè)月，試驗(yàn)運(yùn)行期為６個(gè)月。榆神煤田項(xiàng)目所采用主要技術(shù)是德士古煤制合成氣技術(shù)、魯奇公司合成甲醇技術(shù)及甲醇制丙烯技術(shù)，；榆橫煤田項(xiàng)目所采用的技術(shù)，已經(jīng)初步推薦采用UOP/Hydro公司的MTO工藝技術(shù)，項(xiàng)目推薦采用德士古煤制合成氣技術(shù)，Lurgi目前我國石腦油和輕柴油等原料資源短缺，如果還是以它們作為低碳烯烴生產(chǎn)唯一原料來源，來滿足我國每年對低碳烯烴的增產(chǎn)需求顯然不行，必須走出一條新路子。第三節(jié) 煤制烯烴產(chǎn)業(yè)鏈分析煤化工是以煤炭為主要原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的行業(yè)，根據(jù)生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品的不同主要分為煤焦化、煤電石、煤氣化和煤液化四條產(chǎn)品鏈。目前傳統(tǒng)煤化工已進(jìn)入成熟期,主要產(chǎn)品產(chǎn)能均已過剩。新建電石裝置必須采用密閉式或內(nèi)燃式電石爐,單臺(tái)爐容量不得低于25000KVA。現(xiàn)代煤化工主要是石油替代產(chǎn)品,我國石油資源緊缺,2008年對外依存度高達(dá)51%,我國煤炭資源相對豐富,利用豐富的煤炭資源,發(fā)展煤基石油替代產(chǎn)品,對于增強(qiáng)石油安全保障能力十分必要。示范項(xiàng)目取得成功后,我們將統(tǒng)籌煤炭資源供給、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)品市場需求,穩(wěn)步推進(jìn)現(xiàn)代煤化工行業(yè)的發(fā)展。%。虧損額占全年盈利的33%左右。焦炭的銷售下半年的焦炭銷售價(jià)格基本穩(wěn)定在16001700元/噸（以上價(jià)格均為車板含稅價(jià)格）。圖表 5 各業(yè)務(wù)收入占比資料來源：南京證券研究所焦炭毛利見底回升焦炭毛利2008年達(dá)到頂峰后開始下滑，甚至出現(xiàn)虧損。考慮到由于焦炭虧損，大部分焦炭企業(yè)開工不足，隨著下游行業(yè)的回升，焦炭行業(yè)的產(chǎn)量可能出現(xiàn)一段時(shí)間的產(chǎn)量回升，但總體供需狀況我們認(rèn)為已經(jīng)有所改善，將支撐焦炭價(jià)格。2008年離石和東河礦基本都外銷，直到2008年年底才開始為一焦廠輸送煤炭。圖表 11 產(chǎn)量增長資料來源：南京證券研究所公司前三季度生產(chǎn)原煤235萬噸，原煤入洗近200萬噸，洗精煤110萬噸，焦炭100萬噸，銷售原煤240萬噸，洗精煤118萬噸，基本符合預(yù)期。公司目前擁有嘉樂泉礦、爐峪口礦、東河煤礦、南山礦、離石礦、華苑礦等六個(gè)煤礦，以及第一焦化廠和第二焦化廠兩個(gè)年產(chǎn)焦量近 170 萬噸的大型焦化廠，煤焦一體化的經(jīng)營方式使得公司有比較強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)抵抗能力?！兑庖姟分赋?，近年來，一些煤炭資源產(chǎn)地，片面追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，不顧生態(tài)環(huán)境、水資源承載能力和現(xiàn)代煤化工工藝技術(shù)仍處于示范階段的現(xiàn)實(shí)，不注重能源轉(zhuǎn)化效率和全生命周期能效評價(jià)，盲目發(fā)展煤化工。焦化行業(yè)這幾年一直在控制產(chǎn)能，嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)準(zhǔn)入條件?！?，淘汰落后產(chǎn)能和產(chǎn)能置換也一直在做，還有4000萬噸的任務(wù)沒有完成。國家發(fā)改委表示，煤化工問題，實(shí)際上也是一個(gè)比較復(fù)雜的問題?，F(xiàn)代的煤化工，剛剛起步，在示范階段。對不符合要求的項(xiàng)目，各級投資主管部門都不予核準(zhǔn)；第二，是強(qiáng)化管理，在38號(hào)文件里提出了比較細(xì)的相應(yīng)項(xiàng)目規(guī)模和技術(shù)指標(biāo)、裝備指標(biāo)和環(huán)保措施；第三，是加快淘汰落后產(chǎn)能，比如你剛才所說的，有些項(xiàng)目本身建的就是在淘汰落后之列的，那么市場經(jīng)濟(jì)本身就是有風(fēng)險(xiǎn)的，不是說所有建的項(xiàng)目，都要保證建成，如果達(dá)不到要求，就不能開工、不能建設(shè)。但現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目投資高，技術(shù)復(fù)雜，對環(huán)境容量、煤炭和水資源占用大，產(chǎn)品競爭力受能源比價(jià)影響較大，存在一定經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，因此應(yīng)慎重決策、穩(wěn)步發(fā)展。受能源資源結(jié)構(gòu)的約束，未來一個(gè)階段，煤炭仍是我國的主要能源。 為此，《若干意見》提出煤炭行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想、發(fā)展目標(biāo)和基本原則，并提出了五大方向共計(jì)28條意見。 煤炭資源勘探 資源是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)?！度舾梢庖姟愤€鼓勵(lì)企業(yè)自主籌集資金，加強(qiáng)對礦區(qū)周邊和井田深部資源勘查，發(fā)揮本企業(yè)比較優(yōu)勢，到國內(nèi)其他煤炭富集區(qū)開發(fā)煤炭資源，籌劃到國外開發(fā)煤炭資源，獲取新的資源儲(chǔ)備。企業(yè)符合國家產(chǎn)業(yè)政策和市場準(zhǔn)入條件的煤炭開發(fā)建設(shè)，將有望獲得政策性銀行等金融機(jī)構(gòu)的切實(shí)支持。《若干意見》還明確，在煤炭生產(chǎn)開發(fā)規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目申報(bào)中，“資源綜合利用方案”將作為企業(yè)核準(zhǔn)項(xiàng)目的條件之一。 安全生產(chǎn) 《若干意見》提出，政府將通過建立煤礦安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)抵押金制度，確保企業(yè)在安全生產(chǎn)方面的足額投入。 煤炭企業(yè)將采用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)，加快高產(chǎn)高效礦井建設(shè)，提高煤礦裝備現(xiàn)代化、系統(tǒng)自動(dòng)化、管理信息化水平，推動(dòng)煤炭科技進(jìn)步。 在提升與相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展能力方面，《若干意見》提出大型煤炭基地建設(shè)要與煤炭外運(yùn)和水資源等條件相銜接，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。在火力發(fā)電、煤焦化工、建材等產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局上，國家將優(yōu)先安排依托煤炭礦區(qū)的項(xiàng)目，促進(jìn)能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化和煤炭產(chǎn)業(yè)與下游產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。地方煤礦兼并重組整合主體企業(yè)的兼并重組整合方案，由所在地市人民政府上報(bào)；省屬大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)和中央在晉煤炭生產(chǎn)企業(yè)的兼并重組整合方案，由兼并重組整合地的市人民政府和煤礦兼并重組整合主體企業(yè)分別上報(bào)。五、煤礦企業(yè)兼并重組整合方案要嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域生態(tài)與環(huán)境保護(hù)的政策凡整合區(qū)域涉及自然保護(hù)區(qū)、森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)、重點(diǎn)泉域、汾河流域保護(hù)區(qū)等國家和省明文規(guī)定不允許從事開采的區(qū)域，要在煤礦企業(yè)兼并重組整合方案中說明相互關(guān)系，一律不得在以上區(qū)域進(jìn)行開采活動(dòng)，涉及空白資源不得占用。第二章 煤炭行業(yè)分析第一節(jié) 我國煤炭資源概述 一、我國煤炭資源儲(chǔ)量 由于各國對煤炭資源的評價(jià)原則、方法和選用參數(shù)不盡相同，因而，整理報(bào)道出來的資源量和儲(chǔ)量缺乏全球可比性。圖表 我國煤炭儲(chǔ)量超過100億噸的省份圖表 主要煤炭省份的煤炭及水儲(chǔ)量占全國比重從以上可以看出，中國煤炭資源總量和儲(chǔ)量都不小，稱得上是煤炭資源大國。%、38%、%%，%?？梢哉J(rèn)為，在大興安嶺—太行山—雪峰山一線以東，煤炭資源的潛力已基本挖盡，今后的儲(chǔ)量和產(chǎn)量都難以增加，所以中國煤炭資源的西煤動(dòng)輸，南煤北運(yùn)是必然現(xiàn)象。沿海地區(qū)在“十一五”規(guī)劃期內(nèi)安排了大量電源點(diǎn)上馬, 將拉動(dòng)沿海地區(qū)電煤消耗量的進(jìn)一步提升。從長期來看, 根據(jù)鐵道部和神華集團(tuán)制定的規(guī)劃, 在不影響客運(yùn)和其他貨運(yùn)需求的情況下, 2010年可用于煤炭運(yùn)輸?shù)蔫F路運(yùn)力約8 億~9 億t, 2020年可用于煤炭運(yùn)輸?shù)蔫F路運(yùn)力約10 億~11 億t, 可基本滿足需求, 煤炭運(yùn)輸緊張狀況將逐漸緩解。煤炭運(yùn)輸方式逐漸優(yōu)化, 運(yùn)輸成本將逐漸回落目前由于鐵路運(yùn)能緊張, 每年有近億噸的煤炭通過公路方式由“三西”地區(qū)運(yùn)往北方煤炭消費(fèi)地及沿海煤炭輸出港。隨著鐵路擴(kuò)能、港口( 沿海、內(nèi)河) 通過能力增長, 大噸位水運(yùn)運(yùn)具增加, 煤炭的綜合運(yùn)輸過程將日趨合理, 遠(yuǎn)距離公路運(yùn)輸?shù)谋壤龑⒀杆傧陆? 在運(yùn)輸高峰期的運(yùn)力供不應(yīng)求產(chǎn)生的畸高運(yùn)價(jià)將回歸合理區(qū)間。進(jìn)出口的煤炭品種將根據(jù)國內(nèi)外市場需求和資源特點(diǎn)不斷調(diào)整。中國煤炭進(jìn)口將對部分地區(qū)、部分煤炭品種起到調(diào)劑作用, 同時(shí)間接起到緩解國內(nèi)北煤南運(yùn)運(yùn)力緊張的作用。%；，%。（三）凈進(jìn)口大幅增加。2009年，全國煤炭采選業(yè)固定資產(chǎn)投資總額完成3021億元，%。2009年，%；其中，%。12月底，%。三是煤炭供需形勢受主要耗煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展、水電出力情況、季節(jié)和氣候變化，以及運(yùn)輸條件等多重因素影響，市場供需基本平衡與局部時(shí)段、部分地區(qū)、個(gè)別煤種供應(yīng)緊張現(xiàn)象同時(shí)存在。值得注